CN108809172A - 一种用于接料机的伺服电机驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于接料机的伺服电机驱动电路，包括PLC及与PLC电气连接的两个伺服电机驱动器，所述伺服电机驱动器与伺服电机电气连接，所述PLC发出的控制信号经伺服电机驱动器转化成SVPWM脉冲信号，驱动伺服电机转动。所述伺服电机转轴上安装有编码器，所述编码器上设置有光栅盘和光电模块，所述伺服电机转动时，主轴带动所述光栅盘转动，所述光电模块检测光栅盘的转动来检测电机的位置状态，并将信号通过所述伺服电机驱动器反馈给所述PLC。本发明采用带有反馈功能的伺服电机驱动器搭建伺服电机驱动电路，对电机转速转矩实现闭环控制，使校正控制器对电机转速和转矩的校正更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及自动接料装置，尤其涉及一种用于接料机的伺服电机驱动电路。
背景技术
随着电子工业的发展，表面贴装技术越来越广泛的应用在电子产品的制造业中。表面贴装技术是将SMD器件，从而实现了电子产品的连续组装以及生产的自动化。
但是料带是有限长度的， 在生产时因为更换料带， 而产生的生产线停机造成效率损失。为了降低更换料带的停机次数和时间浪费，目前生产企业通过人工进行接料的，将多根料带粘连在一起，如此将耗费大量的人力成本，给工作人员的人身安全带有安全隐患，且工作效率较低。SMD料带手工接合已经无法满足行业对料带数量和质量的要求，采用机械化自动化的料带接合代替工人手工接合已经成为一种趋势。
现有的多数接料机中，为了节约成本，多采用开环控制的步进电机，开环控制策略对电机转速转矩等输出量的控制精度低，容易受到外界的扰动，极易造成电机运行过程中的失步，造成料带在传输过程中发生错位，生成残次品。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供一种能够将电机的位置状态通过信号反馈给控制器，采取闭环控制的一种用于接料机的伺服电机驱动电路。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：包括 PLC及与PLC电气连接的两个伺服电机驱动器，两个所述伺服电机驱动器各自与一个伺服电机电气连接，所述PLC发出的控制信号经伺服电机驱动器转化成SVPWM脉冲信号，驱动伺服电机转动。所述伺服电机转轴上安装有编码器，所述编码器上设置有光栅盘和光电模块，所述伺服电机转动时，主轴带动所述光栅盘转动，所述光电模块检测光栅盘的转动来检测伺服电机的位置状态，并将信号通过所述伺服电机驱动器反馈给所述PLC。
具体的，所述伺服电机的步距角比起直流的步进电机的步距角更小，因而有着更高的控制精度，同时在调整转速和转矩的过程中状态过渡更加平滑。所述光栅盘转动时，所述光电模块检测所述光栅盘的转动每度输出多少个脉冲，通过脉冲来确定电机的位置状态，并将信号通过所述伺服电机驱动器反馈给所述PLC。
进一步的，所述PLC在收到电机的位置信号后，与原有的脉冲信号进行对比，形成负反馈，通过反馈量和输入量的对比，调整所述PLC的触发脉冲信号，进一步调整伺服电机驱动器转化成SVPWM脉冲信号的波形，形成闭环控制。相对于开环控制，闭环控制充分发挥了反馈的重要作用，排除了不确定的因素，使校正控制器对电机转速和转矩的校正更加准确。
优选的，所述伺服电机驱动器具有报警功能，当检测到所述电机和所述伺服电机驱动器工作状态异常时，所述伺服电机驱动器向所述PLC发送报警信号。
具体的，所述电机在运行过程中，会因为电流过载而发热或因为外部的扰动或负载的变化而发生失步，以及因其它原因造成的工作状态异常，同时所述伺服电机驱动器本身也可能因种种原因发生故障，当所述电机和伺服电机驱动器发生故障时，所述伺服电机驱动器发出故障信号，通知操作人员及时停机排除故障。
优选的，所述PLC的型号为FP-X C60TD，所述伺服电机驱动器的型号为LEISAILD5-400。
优选的，所述PLC和所述伺服电机驱动器工作电压为24V。
具体的，24V的电压为人可以接触的安全电压，保证操作人员在正常工作中触碰所述伺服电机驱动电路，或在检修维护中忘记切断电源时，不会发生触电事故。
优选的，所述PLC的输出电流额定值为0.4A。
具体的，所述PLC的输出电流小于大部分市售工作电压为直流24V的PLC控制器的输出电流值，有效降低了接料机控制系统的功耗。
优选的，所述伺服电机驱动器的调速比为3000:1。
具体的，所述伺服电机驱动器的调速比大于大多数的市售的伺服电机驱动器的调速比，在相同的转速下，可以在调速时获得更宽的调速范围和更小的步距角。
本发明采用带有反馈功能的伺服电机驱动器搭建伺服电机驱动电路，对电机转速转矩实现闭环控制，使校正控制器对电机转速和转矩的校正更加准确。
附图说明
图 1 是本发明的结构图。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，PLC A01将脉冲信号输入伺服电机驱动器的PUL+和PUL-端子，将正转与反转状态信号输入伺服电机驱动器A05/A06的DIR+和DIR-端子；24V直流电源与伺服电机驱动器A05/A06的VOD端子相连，向伺服电机驱动器A05/A06和伺服电机M05/M06供电，通过伺服电机驱动器A05/A06将24V直流电源的输入逆变为三相SVPWM脉冲信号，驱动伺服电机M05/M06转动。伺服电机M05/M06转轴上安装有编码器，编码器上设置有光栅盘和光电模块，伺服电机M05/M06转动时，主轴带动光栅盘转动，光栅盘转动时，光电模块检测光栅盘的转动每度输出多少个脉冲，通过脉冲来确定电机的位置状态，并将信号通过伺服电机驱动器A05/A06反馈给PLC A01。PLC A01在收到电机的位置信号后，与原有的脉冲信号进行对比，形成负反馈，通过反馈量和输入量的对比，调整PLC A01的触发脉冲信号，进一步调整伺服电机驱动器A05/A06转化成SVPWM脉冲信号的波形。
伺服电机驱动器A05/A06具有报警功能，当发生FPGA通讯错误、电流检测回路错误、模拟量输入回路错误、直流母线回路错误、温度检测回路错误、控制电源电压过低、直流母线电压过高、直流母线电压过低、过电流、智能功率模块(IPM)过流、驱动器过热、电机过载、电阻泄放回路过载、编码器断线、编码器初始化位置错误、编码器数据出错、位置误差过大错误、速度误差过大错误、超速、I/F输入端口分配错误、I/F输入端口功能设定错误、I/F输出端口功能设定错误、EEPROM参数保存时CRC校验错误等故障时，会将报警信号传回PLCA01控制器，同时也可以强制输入报警信号，将信号反馈给PLC A01控制器。
PLC A01和伺服电机驱动器A05/A06工作电压为24V，保证操作人员在正常工作中触碰伺服电机驱动电路，或在检修维护中忘记切断电源时，不会发生触电事故。
伺服电机驱动器A05/A06的调速比为3000:1，可以令伺服电机M05/M06在调速时获得更宽的调速范围和更小的步距角。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (7)
1.一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，包括 PLC及与PLC电气连接的两个伺服电机驱动器，两个所述伺服电机驱动器各自与一个伺服电机电气连接，所述PLC发出的控制信号经伺服电机驱动器转化成SVPWM脉冲信号，驱动伺服电机转动。
2.所述伺服电机转轴上安装有编码器，所述编码器上设置有光栅盘和光电模块，所述伺服电机转动时，主轴带动所述光栅盘转动，所述光电模块检测光栅盘的转动来检测伺服电机的位置状态，并将信号通过所述伺服电机驱动器反馈给所述PLC。
3.根据权利要求1所述的一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，所述伺服电机驱动器具有报警功能，当检测到所述伺服电机和所述伺服电机驱动器工作状态异常时，所述伺服电机驱动器向所述PLC发送报警信号。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，所述PLC的型号为FP-X C60TD，所述伺服电机驱动器的型号为LEISAI LD5-400。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，所述PLC和所述伺服电机驱动器工作电压为24V。
6.根据权利要求3所述的一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，所述PLC的输出电流额定值为0.4A。
7.根据权利要求3所述的一种用于接料机的伺服电机驱动电路，其特征在于，所述伺服电机驱动器的调速比为3000:1。
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